Растения отдела Покрытосеменные (крупнейшие по количеству видов — более 250 тыс.) распространены на всех континентах, во всех климатических зонах и в различных экологических условиях, это господствующие растения современности. Позволили им стать господствующей группой следующие факторы:
- образование семенных зачатков внутри завязи, стенки которой после оплодотворения и образования семени превращаются в оплодень и вместе с семечком составляют плод;
- во всех покрытосеменных двойное оплодотворение и вторичный эндосперм;
- наличие рыльца пестика, к которой попадает пыльца, прежде чем добраться до семенного зачатка;
- наличие цветков — цветок оказалась эффективным образованием для обеспечения размножения.
Это главные отличительные признаки покрытосеменных.
Отдел Покрытосеменные делят на два класса: Двудольные и Однодольные.
Двудольные имеют зародыш с двумя семядолями, количество частей в цветке в каждом круге кратная пяти или четырем, ведущие пучки в стебле расположены по кругу (упорядочено) жилкование листьев сетчатое; корневая система стержневая.
Однодольные имеют зародыш с одной семядолей, количество частей в цветке в каждом круге кратна трем; проводящие пучки расположены в стебле беспорядочно; жилкование листьев дуговая или параллельное; корневая система мочковатая (состоит из придаточных корней).
Характеризуя растение, все признаки необходимо рассматривать в комплексе. По одному признаку невозможно распознать, однодольные или двудольные растения, потому что есть исключения по каждой из признаков. Двудольных гораздо больше, чем однодольных (примерно в 4 раза). Каждый из классов делятся на подклассы (двудольные — на 8 подклассов, однодольные — на 3). Подклассы делятся на порядки, а те — на семьи. Семьи в отделе более 250. В нашей стране встречаются виды не всех семей: нет видов с чисто тропических семейств и сугубо арктических. Больше всего видов в наше время имеют семьи Астровые (22 тыс.) из двудольных и Орхидные (20 тыс.) из однодольных.
Разнообразие покрытосеменных, их классификация
Систематика — наука, которая позволяет лучше разобраться в разнообразии живых организмов. В систематике выделяют систематические категории, которые объединяются с подобными признаками и общностью происхождения. Систематические категории (таксономические единицы) имеют ранги: чем ниже ранг, тем больше их количество: Отдел — класс — порядок — семья — род — вид.
Вид — основная единица систематики. Каждый вид обязательно относится и к другим таксономических единиц. Растения одного вида могут давать потомство, а разных видов — как правило, не могут, они не скрещиваются, даже если живут рядом. Поэтому на планете сохраняется большое количество видов — 250 только среди цветковых. Название вида состоит из двух слов: первое — название рода, второе — собственно вида (дуб обыкновенный, клен остролистный, одуванчик лекарственный и др.)..
"Общая биология. 11 класс". В.Б. Захаров и др. (гдз)
Эволюционные пути развития жизни в мезозойской эре
Вопрос 1. Когда возникли цветковые растения?
В мезозойскую эру на Земле происходят горообразовательные процессы. Появляются Урал, Тянь-Шань, Алтай, идут интенсивные горообразовательные процессы (Альпы, Анды, Гималаи). Происходит дальнейшее иссушение климата и сокращение площади морей и океанов. В триасе вымирают гигантские папоротники, древовидные хвощи, плауны. Достигают расцвета голосеменные растения. В юрском периоде вымирают семенные папоротники и появляются первые покрытосеменные растения, которые в меловом периоде постепенно распространились на всех материках.
Вопрос 2. Укажите эволюционные преимущества цветковых растений.?
Эволюционные преимущества цветковых растений по сравнению с семенными папоротниками и голосеменными растениями заключаются в следующем:
1) наличие развитой проводящей системы;
2) цветок привлекает опылителей, что обеспечивает надежность перекрестного опыления;
3) наличие двойного оплодотворения, благодаря чему развивается триплоидный эндосперм, и зародыш получает полноценное питание во время развития;
4) зародыш защищен оболочками.
Вопрос 3. В каком периоде мезозойской эры и вследствие каких ароморфозов возникли млекопитающие?
Возникновение млекопитающих связано с рядом крупных ароморфозов, появившихся у представителей одного из подклассов пресмыкающихся. К ароморфозам, определившим формирование млекопитающих как класса, относятся:
1) увеличение передних (двигательных) отделов головного мозга и мозжечка; развитие коры и появление извилин;
2) укрепление связи пояса задних конечностей и позвоночного столба в крестцовом отделе - от 2 до 5 позвонков; конечности переносятся с боков тела под туловище и удлиняются;
3) формирование четырехкамерного сердца и полное разделение кругов кровообращения;
4) возникновение альвеолярных легких, характеризующихся увеличением поверхности газообмена и адресной доставкой кислорода к этой поверхности (бронхиальное древо);
5) теплокровность - способность поддерживать постоянную температуру тела;
6) удлинение и дифференцировка кишечной трубки, дифференцировка зубов;
7) появление петли Генле в нефроне вторичной (тазовой) почки;
8) шерстный покров, выполняющий функцию теплоизолятора;
9) внутриутробное развитие потомства и выкармливание детенышей молоком.
Млекопитающие возникли в триасе, но не могли конкурировать с хищными динозаврами и на протяжении 100 млн лет занимали подчиненное положение.
Общая характеристика
Покрытосеменные составляют наиболее совершенную и самую многочисленную группу высших растений, включающую примерно 250 тыс. видов, распространенных по всему земному шару, особенно во влажных тропиках.
В Беларуси насчитывается 112 семейств, 500 родов и более 1750 видов (без учета многочисленных видов, форм и сортов интродуцированных растений, адвентивных видов и других цветковых растений).
Предполагается, что покрытосеменные возникли в начале мелового периода мезозойской эры (около 125 млн. лет назад). К концу мелового периода покрытосеменные занимают господствующее положение в растительном мире благодаря высокой экологической пластичности и многим преимуществам по сравнению с другими высшими растениями.
Важнейший признак покрытосеменных - наличие цветка - видоизмененного и ограниченного в росте спороносного побега, приспособленного для размножения. Появление цветка сыграло исключительно важную роль в их эволюции.
Семязачатки у цветковых растений (в отличие от голосеменных) заключены в полость завязи пестика и тем самым защищены.
Гаметофиты (женский — зародышевый мешок, мужской — пыльцевое зерно) крайне упрощены и развиваются значительно быстрее, чем у голосеменных, в связи с чем они утратили гаме-тангии — антеридии и архегонии. Кроме того, гаметофиты полностью зависят от спорофита и всегда находятся под его защитой, в то время как у моховидных и у некоторых папоротников гамето-фит не защищен и легко высыхает.
Для цветковых растений характерно двойное оплодотворение, в результате которого образуется зигота, дающая начало зародышу, и тришюидная клетка, из которой впоследствии формируется эндосперм. У голосеменных эндосперм образуется в семязачатке до оплодотворения независимо от того, формируется зародыш или нет, т. е. не имеет значения, возникает необходимость в наличии питательной ткани или нет. У покрытосеменных же одновременное развитие зародыша и эндосперма позволяет избежать ненужной траты пластических веществ и энергии в том случае, если зародыш не образуется.
Семена заключены в плод (отсюда и название «покрытосеменные») и надежно защищены от неблагоприятных условий внешней среды. Кроме того, благодаря уникальности плода их распространение обеспечивают птицы, млекопитающие, насекомые, а также ветер, вода и т. п.
Спорофит покрытосеменных устроен чрезвычайно разнообразно и представлен различными жизненными формами; деревья, кустарники, полукустарники, кустарнички, полукустарнички, лианы, одно- и многолетние травы.
Покрытосеменные имеют высокоорганизованную проводящую систему: в состав ксилемы входят более совершенные проводящие элементы — настоящие сосуды, в то время как у голосеменных они представлены трахеидами. Помимо этого, в отличие от всех остальных высших растений, покрытосеменные имеют ситовидные трубки флоэмы с клетками-спутницами. Их появление повысило эффективность перемещения продуктов фотосинтеза от листьев к стеблю и корню, а по сосудам, которые значительно шире трахеид, осуществляется более быстрое передвижение воды и растворенных минеральных солей от корня к стеблю и листьям.
Первые семенные растения — голосеменные — опылялись пассивно. Их пыльца разносилась ветром и лишь случайно оказывалась около семязачатков. Эволюционный успех цветковых растений в значительной степени был обусловлен параллельным развитием их и различных животных. Они оказывали друг на друга селективное воздействие и во многом определили эволюцию свою и партнеров. Яркая окраска цветков, душистый аромат, съедобная пыльца и нектар — свойства, присущие растениям, явились одновременно средствами для привлечения животных-опылителей. Адаптация цветка, как правило, была направлена на максимальное увеличение шансов для переноса пыльцы насекомыми. Этот процесс более надежен, чем опыление ветром. В частности, растениям, опыляемым насекомыми, не нужны такие большие количества пыльцы, как при опылении ветром.
Одним из факторов широкого распространения покрытосеменных и увеличения их разнообразия является биохимическая коэволюция. В некоторых группах покрытосеменных выработалась способность образовывать вторичные метаболиты (алкалоиды, хиноны, эфирные масла, флавоноиды, кристаллы оксалата кальция и др.) — ядовитые вещества, защищающие их от растительноядных животных.
В результате возникновения разнообразных жизненных форм (деревьев, кустарников, трав и др.) покрытосеменные — единственная группа растений, образующая сложные многоярусные сообщества, или фитоценозы. Это способствовало более полному и интенсивному использованию ресурсов среды, успешному завоеванию новых территорий и освоению новых местообитаний.
Источник : Н.А. Лемеза Л.В.Камлюк Н.Д. Лисов "Пособие по биологии для поступающих в ВУЗы"